230V -> uC Port

Hallole,

ich such ne Möglichkeit, 230V Wechselspannung mit einem Microcontroller abzufragen, d.h. eine Konvertierung von 230V Wechselspannung auf TTL.

Gibt es vielleicht einen Optokoppler, der als Eingang 230V Wechselspannung verträgt, oder ne andere Lösung.

Danke und tschaule Martin

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Martin Kaul
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Am Mon, 26 Apr 2004 13:04:20 +0200, schrieb Martin Kaul :

Einen winzigen Trafo mit 0,35 VA gibt es bei Reichelt schon für 2,40 DM. Ist IMHO die sicherste und einfachste Lösung.

MfG

Frank

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Frank Scheffski

Martin Kaul schrieb:

Du könntest einen normalen Optokoppler nehmen und den Strom durch die interne LED per Kondensator und Widerstand begrenzen (damit nicht so viel Verlustleistung entsteht). Der Optokoppler wird daher nicht dauernd an sein, sondern pulsen, aber das ist ja vermutlich was Du willst. Wenn der Optokoppler keinen AC-Eingang hat braucht Du noch eine Schutzdiode antiparallel zur LED.

Ohne Optokoppler würde auch gehen, durch kapazitive Kopplung erreicht man die nötige galvanische Entkopplung, ein hochohmiger Eingang erlaubt kleine Kapazitäten. Auf jeden Fall aber muß man auf die einschlägigen Sicherheitsvorschriften achten.

--
Cheers
Stefan
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Stefan Heinzmann

| Gibt es vielleicht einen Optokoppler, der als | Eingang 230V Wechselspannung verträgt, oder | ne andere Lösung.

Klaro, alles eine Frage des Vorwiderstandes, es gibt sogar OK die antiparallele LEDs drin haben, damit sparst Du Dir die Antiparalleldiode , die Du ansonsten nicht vergessen solltest. Und nicht vergessen, das Resultat kommt gepulst!

Martin

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Martin Schönegg

Martin Kaul schrieb:

Ohne Vorwiderstand wird das nichts. Das einfachste ist ein PC814 (AC-Optokoppler mit zwei antiparallelen LEDs) mit einem Vorwiderstand (z.B. 100k) ausreichender Spannungsfestigkeit und Leistung.

Latürnich hat das Ausgangssignal dann 100 Hz, läßt sich aber jedenfalls mit einem µC abfragen.

Und immer *extreme* Vorsicht beim Hantieren am Netz, auch auf ausreichende Isolationsabstände achten (Optokoppler z.B. auf RM10 aufspreizen).

--
Dipl.-Ing. Tilmann Reh
Autometer GmbH Siegen - Elektronik nach Maß.
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Tilmann Reh

Scheint galvanische Trennung gewünscht zu sein.

Insoweit einem die Isolation ausreicht tuts jeder. Da das LED kaum Sperrspanung aushält braucht man antiparallel eine Diode. Ferner einen Widerstand der den Strom auf etwa 5mA peak begrenzt ca. 50k. Der wäre dann aber 1 Watt und Bauform 0207 hält 220V nur gerade noch, sodaß man besser eine Serienschaltung von z.B. 4 Widerständen macht.

----+ | 5V R1 | | R2 100k R1 | | +--- +++ | K A -> C A K -> E +++ | | | R1 GND | R1 | ---+

Soweit das Netz mit induktiven Schaltspikes verseucht ist, kann eine Z-Diode zum Schutz des Optokopplers nützlich sein:

-----+ | R1 | R1 | +----+ | | | R3 | | | +++ K K A -> A A K -> | +++ | | +- --+ | R1 | R1 | -----+

MfG JRD

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Rafael Deliano

Die wird jemand der sich die Trivialschaltung nicht zusammenstricken kann ja sicher zur Hand haben.

Empfehlenswert:

  • wenn man auf Lochraster macht die zwei Reihen Kupferlötaugen unterhalb dem Optokoppler mit Messer oder Fräse entfernen, damit man den Isolationsabstand sicher hält. Normalerweise zieht man diese Barriere quer über die Leiterplatte um 220V und Nieder- spannungsteil zu trennen.
  • wenn man den Optokoppler sockeln will nicht low-cost Plastiksockel sondern Einzelkontakte nehmen
  • Pertinax zugunsten von FR4 vermeiden. Pertinax altert und verliert dann mechanische Festigkeit. Wenn man solche Isolatoionsmaterialien z.B. durch heisse Widerstände oder Kühlkörper bis über ihre Nenntemperatur erhitzt und verkohlt verändern sie sich und Leckströme fliessen. Das Problem von Leckstrom aus 220V ist weniger, daß der Entwickler zugrunde geht, sondern eher daß der Controller sich merkwürdig benehmen wird.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Vielen Dank für die Antworten, auf die Idee, dass ein "normaler" Optokoppler mit Vorwiderstand geht bin ich nicht gekommen...

Gibt es nichts spezielles für 230V AC. Irgend ein integriertes Bauteil, welches beim Anlegen der 230V AC ein konstantes TTL Signal liefert. Wird doch z.B. immer dann benötigt, wenn in der Hausautomatisierung auf ein 230V AC Schaltsignal reagiert werden soll.

tschaule Martin

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Martin Kaul

Parallel zum Widerstand am Ausgang des Optokopplers einen Elko und dann etwas das Schaltflanke macht. Z.B. so:

--+---+-------+-- 5V | | | | | E | | +-B PNP-Transistor R1 C1 R2 C | | | | +---+----+ +--- out | | C R3 Optok. | E GND | GND

74HC14 Schmitt-Trigger würde den Transistor und die beiden Widerstände sparen und echte Schaltflanke machen.

So a la "Maxim hilf !" Der diskrete Aufbau besteht aus handelsüblichen Teilen und ist billig. Die Schaltung als Hybrid zu fertigen wäre eher teuer, obwohl es innerhalb von SPS eventuell solche Module gibt.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Neben der Spannungsumsetzung (230 VAC -> 5 VDC) muß dieses "Integrierte Bauteil" den Signaleingang sicher galvanisch vom Ausgang trennen. Zudem muß es mindestens normgerecht Störsignale abblocken (d.h. Spannungen bis in den kV-Bereich mit einem Frequenzspektrum bis 1 GHz) um CE-Konformität zu ermöglichen. Dazu werden i.A. Kapazitäten und weitere Halbleiterschutzelemente verwendet.

Für ein einziges integriertes Bauteil ist die Summe dieser Forderungen z.Zt. noch zu groß. Mit der bereits beschriebenen Trafo-Lösung sind alle Anforderungen wohl am leichtesten zu erfüllen.

MfG Martin

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Martin Konopka

Martin Kaul schrieb:

Hallo,

mit einem IC alleine ist das Problem nicht l=F6sbar, damit geht keine=20 ausreichend spannungsfeste und gen=FCgend sichere Potentialtrennung. Ein Optokoppler besteht ja auch schon aus zwei Chips in einem Geh=E4use u= m=20 gen=FCgend Potentialtrennung zu erreichen.

Dein Wunschbauteil m=FC=DFte also aus mindestens zwei Chips und einem=20 geeigneten Vorwiderstand oder Minitrafo bestehen, das ist aber nicht das =

was man unter einem monolitisch integriertem Bauteil versteht.

Wegen der St=F6rsicherheit ist auch ein ausreichender Abstand zwischen 23=

0=20 V AC und TTL Signalen notwendig.

Bye

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Uwe Hercksen

Tilmann Reh schrieb:

Hallo,

das w=E4re eigentlich was f=FCr einen speziellen Optokoppler aus einer=20 Glimmlampe und einem Phototransistor, aber auch dann wird noch ein=20 Vorwiderstand gebraucht. Jedenfalls passt die Spannung an der Glimmlampe =

besser zu den 230 V, dann wird auch nicht mehr ganz so viel Leistung im=20 Vorwiderstand unn=FCtz verbraten. Bei der LED sind es =FCber 99 %! Bei de= r=20 Glimmlampe immer noch =FCber 70 %.

Bye

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Uwe Hercksen

| besser zu den 230 V, dann wird auch nicht mehr ganz so viel Leistung im | Vorwiderstand unnütz verbraten. Bei der LED sind es über 99 %! Bei der | Glimmlampe immer noch über 70 %.

Na ja, wenn man den Vorwiderstand ohmisch ausbildet schon, wie man da Kondensatoren sinnvoll einsetzt weiss google schon, wenn man die Begriffe Netzspannung und LED eingibt. Und der Verweis auf Mawins FAQ ist doch auch immer wieder nett.

Den Brumm hast Du mit der Glimmlampe genauso, also reicht ein banaler Optokoppler doch schon weit...

Egal wie mans dreht, ein paar Bauteile drumherum wirds schon brauchen.

Martin

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Martin Schönegg

Hi!

Wenn der Platz reicht, nimm doch einfach ein Relais mit 230V-Spule. Das einzige, was Du dann noch brauchst, ist ein pull-up-Widerstand am Ausgang - und bei den Atmel Mikrocontrollern ist der auch schon drin.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Eine kleine Induktivität (evtl. reichen ja ein paar Wicklungen vom Anschlußkabel) und eine Hallsensor. Reichelt hat da einen für ein paar cent.

cu,

Aguja

::Update::

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Aguja

Hallo,

ich sehe hier so viele mehr oder weniger aufwendige Ideen. Eine simple und doch sehr effektive Idee stammt aus einem Atmel App. Note= =2E Die Schaltung ist wohl kaum zu toppen:

230V -> Widerstand (4 x 1 M, auf Spannungsfestigkeit achten!) -> Port=20 Microcontroller.

Da die Eingangsschutzdioden die Spannung begrenzen und der Strom Dank=20 des Widerstandes sehr gering ist, bekommt man ein prima Rechteck.

Da der Strom wirklich sehr klein ist, ist die direkte Verbindung zum=20 Lichtnetz kein Problem.

Details dazu finden sich unter=20

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Habe diese Schaltung schon =F6fter benutzt, geht pr=E4chtig.

Wichtig sind ausreichend spannungsfeste Widerst=E4nde die Beachtung der=20 g=E4ngigen Schutzvorschriften.

Gru=DF Heins

Reply to
Heins Mueller

Da ist zu unterscheiden ob man Isolation braucht oder nicht. In der ursprünglichen Frage wurde bereits Optokoppler angesprochen, vermutlich ahnt der Fragesteller daß er sie will.

Soll die Schaltung so kleine Leckströme machen, daß sie als Schutzisolierung gelten kann ? Vermutung bis zu welcher Spannung diese gemessen würde ?

Ich habe den Verdacht, daß auf die immer gern verwiesen wird wenn sie der Schreiber nicht kennt.

Stefan Heinzmann schrieb in anderem Beitrag:

Ein Kondensator ist keine galvanische Trennung, da es sich ja nicht um getrennte Stromkreise handelt.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Na ja, ich brauch das Signal für ne kleine Bastelei daheim, die allerdings in der Nähe von Jalousiemotoren eingesetzt wird. Ich weiss nicht, was für nen "Schmutz" die produzieren und wollte wenigstens den uC mal vom Eingang abkoppeln.

Im Praktikum (lang, lang ist's her - eigenlich bin ich Softi) hab ich mal für ein Gerät an nem galv. getrennten Eingang gebastelt, der auch in Fahrzeugen mit Lichtmaschine eingesetzt werden kann. Er war bis 24 V ausgelegt - ich denke halt zu digital in "Kleinspannungen". Der Gedanke, mit geänderten Vorwiderständen das Ganze für 230V AC fit zu machen kam mir überhaupt nicht.

Ich dachte ursprünglich, dass es doch was "fertiges" geben müsste...

tschaule Martin

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Martin Kaul

Naja, wenn die Vorwiderstände für 5mA Dioden- strom ausgelegt sind und der Optokopper 50,

80 oder 100mA aushält, impulsmässig wohl noch mehr, erübrigt sich das wohl.
--
mfg Rolf Bombach
Reply to
Rolf Bombach

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